李東敬

（中電偉恒（北京）科技發(fā)展有限公司，北京 100000）

1 虛擬電廠的發(fā)展前景

與傳統(tǒng)的水力和熱力發(fā)電廠相比，在虛擬電廠的供電過程中，技術(shù)人員可以借助專業(yè)的技術(shù)手段，完成資源整合，并將其與相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備結(jié)合在一起，構(gòu)建出一個(gè)較為完備的電力系統(tǒng)。同時(shí)，技術(shù)人員還能夠?qū)崟r(shí)了解用戶的用電需求，降低供電網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷。

虛擬電廠得到大面積應(yīng)用的原因在于，當(dāng)前我國(guó)的電力消耗量逐年走高，當(dāng)供電進(jìn)入高峰期后，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的風(fēng)險(xiǎn)問題，還可能造成電力短缺[1]。

2 多元需求側(cè)資源虛擬電廠的構(gòu)建手段

2.1 組織框架

圍繞多元需求側(cè)資源構(gòu)建的虛擬電廠，通常包含通信基站、迷你燃料發(fā)動(dòng)機(jī)、分布式供電設(shè)備和用戶等部分。但是需要重點(diǎn)關(guān)注的是，在分布式供電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，存在較強(qiáng)的不穩(wěn)定性。將其與通信基站聯(lián)合在一起，有利于提高供電質(zhì)量。盡管如此，迷你燃料發(fā)動(dòng)機(jī)、通信基站及分布式供電設(shè)備等裝置，普遍具備體量小、電量高等特性。因此，此類設(shè)備無(wú)法實(shí)現(xiàn)電量的有效供應(yīng)。

在虛擬電廠運(yùn)行過程中，不但要滿足人們的用電需求，還要實(shí)現(xiàn)資源的合理應(yīng)用。當(dāng)前，我國(guó)大部分此類電廠的供電階段，技術(shù)人員可以利用調(diào)整電量單價(jià)等方法，調(diào)節(jié)電源的輸出和資源消耗，以實(shí)現(xiàn)資源的有效利用。同時(shí)，此類電廠在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于分布式供電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)速度與用戶需求不對(duì)，迷你燃料發(fā)動(dòng)機(jī)處于工作狀態(tài)時(shí)，通信設(shè)備的放電量可以采用人工的方式優(yōu)化。但是需要注意的是，因?yàn)橄嚓P(guān)設(shè)備隸屬于通信產(chǎn)業(yè)，所以在虛擬電廠的建設(shè)階段，項(xiàng)目的主要負(fù)責(zé)人應(yīng)提前與相關(guān)企業(yè)進(jìn)行合作，獲取通信基站的應(yīng)用權(quán)限。另外，應(yīng)根據(jù)簽訂條款中的內(nèi)容，調(diào)整基站的單價(jià)。技術(shù)人員在操控虛擬電廠時(shí)，應(yīng)采取內(nèi)部滲透的手段進(jìn)行調(diào)節(jié)，根據(jù)市場(chǎng)的定價(jià)進(jìn)行優(yōu)化，以確保電力企業(yè)獲取更高的經(jīng)濟(jì)收益。

2.2 容量配比

在虛擬電廠的構(gòu)建階段，技術(shù)人員應(yīng)圍繞資源的供應(yīng)狀態(tài)，落實(shí)容量配比。與此同時(shí)，還需要重點(diǎn)研究電廠的電量?jī)?chǔ)備及運(yùn)轉(zhuǎn)所需的資金成本。在虛擬電廠建設(shè)的初級(jí)階段，建廠金額、運(yùn)行資金與電力儲(chǔ)備總量之間存在一定的必然聯(lián)系。其中，迷你燃料發(fā)動(dòng)機(jī)和通信基站在運(yùn)行過程中需要消耗的資金量，與電廠運(yùn)營(yíng)的金額息息相關(guān)，具體的金額算法如下。

2.2.1 建設(shè)預(yù)算

建設(shè)虛擬電廠時(shí)，技術(shù)人員可以與通信企業(yè)合作，以此獲取基站的采買和使用權(quán)，所以無(wú)需將其列入電廠的構(gòu)建總額。發(fā)電設(shè)備及迷你燃料發(fā)動(dòng)機(jī)是需要重點(diǎn)考量的環(huán)節(jié)[2]。總成本需要應(yīng)用以下公式運(yùn)算：

其中，將虛擬電廠的建設(shè)總成本設(shè)為Cc，N為風(fēng)電機(jī)組的總數(shù)，C為單個(gè)機(jī)組的單價(jià)，CD為初始未知數(shù)，R 為補(bǔ)貼總額，a為電廠的應(yīng)用總時(shí)長(zhǎng)。

2.2.2 運(yùn)維總額

與傳統(tǒng)電廠相同，在虛擬電廠的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，也應(yīng)及時(shí)完成設(shè)備的檢測(cè)和養(yǎng)護(hù)，在計(jì)算運(yùn)維總額的過程中，成本預(yù)算應(yīng)將迷你燃料發(fā)動(dòng)機(jī)和風(fēng)電設(shè)備的養(yǎng)護(hù)資金相加。演算等式：

其中，NC1為單一發(fā)電機(jī)組的運(yùn)維總額，NC2為迷你燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的養(yǎng)護(hù)總額。

2.2.3 燃料消耗

區(qū)別于以往功率較大的發(fā)電設(shè)備，迷你燃料發(fā)動(dòng)機(jī)具備開啟速度快、資金損耗量低等方面的優(yōu)點(diǎn)。在測(cè)算燃料消耗成本的過程中，啟動(dòng)和關(guān)閉過程可以忽略不計(jì)。一般情況下，可以應(yīng)用函數(shù)方程式進(jìn)行測(cè)算。假如各類發(fā)電設(shè)備在運(yùn)行過程中，基準(zhǔn)數(shù)據(jù)為平均值，迷你燃料發(fā)動(dòng)機(jī)所需的成本消耗量：

其中，CA為特定狀態(tài)下迷你燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的成本消耗總額，B、M、H為設(shè)備的燃料參數(shù)，T為總時(shí)長(zhǎng)。

2.2.4 基站成本

由于通信設(shè)備源自于通信企業(yè)，在相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行過程中，每完成一次充電和使用，就可能導(dǎo)致電源磨損，隨著時(shí)間的推移，電池的使用年限會(huì)隨之減少。此外，當(dāng)電網(wǎng)暫停供電時(shí)，人們的正常通信也會(huì)受到干擾。在計(jì)算基站成本時(shí)，應(yīng)與通信企業(yè)的設(shè)置單價(jià)保持一致，但是當(dāng)前通信設(shè)備的存儲(chǔ)量不可控，無(wú)法在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上調(diào)控和優(yōu)化。在基站成本的計(jì)算階段，如果設(shè)備的各項(xiàng)數(shù)據(jù)始終處于不變的狀態(tài)，通信基站總成本可以應(yīng)用下列公式計(jì)算：

其中，CS為在S周期內(nèi)虛擬電廠需要向通信企業(yè)支付的基站總成本，C為供電的總金額。

2.3 優(yōu)化方式

目前，在虛擬電廠的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，獲取利益的方式通常有以下兩種。其一，虛擬電廠在規(guī)定的使用年限內(nèi)，根據(jù)市場(chǎng)調(diào)控選取最高的經(jīng)濟(jì)效益。其二，在單位狀態(tài)下，電廠的初始成本和運(yùn)維總額。如果將虛擬電廠中的各類資源創(chuàng)建成多層的組織模組，那么第一層為電廠運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的收益總額，因變量為電廠的設(shè)備應(yīng)用量，分別為通信基站、迷你燃料發(fā)動(dòng)機(jī)、分布式供電設(shè)備的個(gè)數(shù)。第二層為虛擬電廠的運(yùn)行成本，因變量為電力輸出總量和單位放電量。

2.4 應(yīng)用手段

成本消耗量降低、穩(wěn)定度高、可循環(huán)應(yīng)用是多元需求側(cè)資源的主要特征。將其應(yīng)用在虛擬電廠的構(gòu)建階段，為電力企業(yè)獲取更高的經(jīng)濟(jì)效益。但是，若電量供應(yīng)到達(dá)最高值時(shí)，能源的消耗量會(huì)不斷提升，當(dāng)供電穩(wěn)定時(shí)，技術(shù)人員通常采用傳統(tǒng)的供電技術(shù)，舍棄需求側(cè)資源。

當(dāng)虛擬電廠處于運(yùn)行階段時(shí)，成本測(cè)算可以圍繞難度系數(shù)和市場(chǎng)的需求總量，應(yīng)用曲線跟蹤、峰值檢測(cè)、停電交易等手段，但是不同方式成本計(jì)算模式存在較大差異性。關(guān)于停電交易，虛擬電廠應(yīng)及時(shí)完成數(shù)據(jù)的傳輸，技術(shù)人員再根據(jù)相關(guān)內(nèi)容落實(shí)資源配比，成本可以根據(jù)電力消耗量測(cè)算。在應(yīng)用多元需求側(cè)資源時(shí)，電廠內(nèi)部的工作人員需要參考已知的數(shù)據(jù)，繪制二次函數(shù)模組，完成合約的編纂[3]。若用戶擁有用電需求時(shí)，便可與其簽訂用電合同，圍繞供電量，計(jì)算能源損耗量、成本總額。此外，還應(yīng)重點(diǎn)觀察相關(guān)資源能否滿足電力供應(yīng)條件，并根據(jù)數(shù)據(jù)和曲線，算出成本的附加值，圍繞增加數(shù)量和資源供電契合度，測(cè)算所需的資金總數(shù)，如果沒能到達(dá)期待值，可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化。

在虛擬電廠的構(gòu)建階段，如果電力供應(yīng)到達(dá)最大值，多元需求側(cè)資源的應(yīng)用會(huì)隨時(shí)間變化不斷增大。此外，技術(shù)人員需要及時(shí)完成單位報(bào)價(jià)，當(dāng)電力消耗處于峰值，用戶應(yīng)該繳納更高的金額。在這一過程中，電廠的穩(wěn)定度也會(huì)出現(xiàn)一定變動(dòng)，應(yīng)圍繞電廠的峰值、單位單價(jià)落實(shí)核算工作。用戶根據(jù)能源基站發(fā)布的價(jià)格和數(shù)據(jù)，應(yīng)用不同種類的交易方式，以核算需要繳納的總金額，滿足人們的用電需求。

2.5 配比方法

多元需求側(cè)資源通常源自于電能儲(chǔ)備和分布式電源，因?yàn)閭鹘y(tǒng)能源在消耗的過程中，通常需要耗費(fèi)較高的資金成本，不能確保資源的合理運(yùn)用。由于我國(guó)的供電產(chǎn)業(yè)正處于轉(zhuǎn)型的過程中，借助以往的手段調(diào)控需求側(cè)資源的消耗量，應(yīng)用高質(zhì)量的操作手段，將各類資源應(yīng)用到實(shí)處，有利于緩解電網(wǎng)的供電壓力，滿足人們的用電需求。

此外，在虛擬電廠的供電過程中，分布式供電設(shè)備能夠在滿足用戶用電需求時(shí)，借助高效的供電技術(shù)，幫助用戶獲取更多電力資源。在實(shí)際的運(yùn)轉(zhuǎn)階段，負(fù)責(zé)電廠管理的工作人員可以應(yīng)用合理的手段，了解電力的消耗狀態(tài)，再圍繞不同的數(shù)據(jù)和圖像，觀察其變化情況，電能的存儲(chǔ)設(shè)備需要圍繞用電狀態(tài)挑選存在較大差異性的應(yīng)用手段[4]。

2.6 實(shí)際案例

已知虛擬電廠對(duì)外供電時(shí)，電廠能夠運(yùn)轉(zhuǎn)的總時(shí)長(zhǎng)為40 年左右，在建設(shè)的過程中，初期的成本投入為3500 萬(wàn)元，其中分布式供電設(shè)備的額定容量約為100kW，在該裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)階段，購(gòu)置總額為5000 元/kW，每年平均的養(yǎng)護(hù)總額為120 元/kW。迷你燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的額定容量為100kW，購(gòu)置成本為1500 元/kW，每年平均的養(yǎng)護(hù)總額約為55 元/kW。

3 多元需求側(cè)資源虛擬電廠的運(yùn)營(yíng)技術(shù)分析

3.1 要求

關(guān)于多元需求側(cè)資源的應(yīng)用前景，技術(shù)人員可以結(jié)合當(dāng)前電力行業(yè)的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)不同種類的成交模式，根據(jù)差異性的需求，用戶可以選取不同種類的交易方式。此外，還需要遵守市場(chǎng)的成交法則，圍繞各類數(shù)據(jù)，幫助用戶選取合理的方法。比如，結(jié)合虛擬電廠等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方式，根據(jù)存在較強(qiáng)差異性的方向設(shè)計(jì)響應(yīng)體系。以能量存儲(chǔ)的方式，實(shí)現(xiàn)能源的合理應(yīng)用，以保證在能源供應(yīng)過程中，電力行業(yè)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度不斷提升。

圍繞多元需求側(cè)資源的供應(yīng)對(duì)象，結(jié)合供電行業(yè)的目標(biāo)個(gè)體分析數(shù)據(jù)，需要根據(jù)用戶的特點(diǎn)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，了解其行為喜好，應(yīng)用相應(yīng)理念完成信息整合，通過各類變量更新方案設(shè)計(jì)?，F(xiàn)階段，我國(guó)的各類電力企業(yè)通常采取先進(jìn)的技術(shù)手段，區(qū)分供電方式，并應(yīng)用具有指向性的激勵(lì)手段增強(qiáng)產(chǎn)品與用戶的契合度[5]。反之，在虛擬電廠的運(yùn)行過程中，可以借助各類紅外傳感裝置，將不同種類的設(shè)備融合在一起。

多元需求側(cè)資源的更新手段，可以從以下幾方面考量。其一，優(yōu)化電力企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基站構(gòu)建方式。其二，結(jié)合對(duì)癥下藥的觀念，挑選一類契合度更高的更新手段。比如，虛擬電廠在運(yùn)行的過程中，應(yīng)用高效的手段，實(shí)現(xiàn)用戶的主管供應(yīng)，以滿足其用電需求。

3.2 技術(shù)

由于虛擬電廠隸屬于一類不會(huì)受外界影響的供電模式，在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，可以借助自主驅(qū)動(dòng)的模式，提升資源的利用率和電力的供應(yīng)效率。一般情況下，虛擬電廠的構(gòu)建和運(yùn)營(yíng)都需要獲取外力的幫助，當(dāng)供電產(chǎn)業(yè)恢復(fù)正常狀態(tài)后，虛擬電廠能夠利用合理的手段獲利。因此，為保證虛擬電廠的運(yùn)營(yíng)效率，應(yīng)在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上設(shè)立全新的交易模式，創(chuàng)建三位一體的操作系統(tǒng)，具體的操作步驟如下。

首先，構(gòu)建一類科技含量較高的交易模式，以滿足虛擬電廠的運(yùn)營(yíng)要求。其次，結(jié)合虛擬電廠的成交方式、配比手段、資源調(diào)度模式等環(huán)節(jié)，明確電廠運(yùn)行過程中的各類參數(shù)。再次，當(dāng)虛擬電廠正式進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)后，技術(shù)人員需根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)完成方案的優(yōu)化，調(diào)整成交手段，創(chuàng)建較為完備的運(yùn)行結(jié)構(gòu)[6]。最后，圍繞電網(wǎng)的并入方式，完成調(diào)度程序、傾銷裝置、財(cái)會(huì)管理等環(huán)節(jié)的資源整合，將數(shù)據(jù)收集起來(lái)。結(jié)合虛擬電廠運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的各類交易信息，出臺(tái)并測(cè)繪更為完備的成交模式，以滿足不同系統(tǒng)的運(yùn)維需求，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效應(yīng)用。

在虛擬電廠的運(yùn)營(yíng)階段，應(yīng)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，調(diào)整電力供應(yīng)市場(chǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)法則。隨著時(shí)代的發(fā)展，用戶的用電需求發(fā)生一定的變化。因此，可以根據(jù)實(shí)際情況，完成規(guī)則的重新劃分，技術(shù)人員應(yīng)圍繞當(dāng)前的行業(yè)現(xiàn)狀，分析目標(biāo)對(duì)象、定價(jià)方式、數(shù)據(jù)列舉、定價(jià)報(bào)價(jià)等方面的內(nèi)容，并將虛擬電廠融入市場(chǎng)主體。由于虛擬電廠本身具備較強(qiáng)的復(fù)雜性，技術(shù)人員需要重點(diǎn)考量其內(nèi)部的能源變化量，制訂更加健全的操作方法。圍繞虛擬電廠的供電方式以及自身具備的各類特征，在運(yùn)營(yíng)的過程中，技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況，制訂推動(dòng)虛擬電廠發(fā)展的策略和模式。同時(shí)，結(jié)合虛擬電廠的運(yùn)轉(zhuǎn)模式和設(shè)備特征，創(chuàng)建以其為基準(zhǔn)的運(yùn)行方式和推廣手段，在政府、電力行業(yè)等力量的幫助下，完成資源整合，將利益最大化，創(chuàng)建以虛擬電廠為中心的電力營(yíng)銷方式[7]。

4 結(jié)語(yǔ)

在電力市場(chǎng)內(nèi)部，為全面提升供電的穩(wěn)定度和安全系數(shù)，技術(shù)人員可以利用多元需求側(cè)資源，構(gòu)建高產(chǎn)、高效的虛擬電廠。不但能夠保證電力的穩(wěn)定供應(yīng)，更能確保整個(gè)行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。目前，商業(yè)化是社會(huì)發(fā)展的主要方向，在虛擬電廠的供電和運(yùn)營(yíng)過程中，應(yīng)重點(diǎn)考量需求側(cè)資源，并將其應(yīng)用到實(shí)處，在節(jié)能降耗的過程中，實(shí)現(xiàn)電力產(chǎn)業(yè)的革新。